FR3003942A1 - Realisation d'un codeur destine a faire partie d'un ensemble codeur/capteur. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne la réalisation d'un codeur destiné à faire partie d'un ensemble codeur/capteur. Elle a plus particulièrement pour objet un procédé de réalisation d'un codeur porté de façon fixe sur la face périphérique cylindrique d'une pièce support. Dans ce procédé, on isole d'une bande de codeur un tronçon de bande de codeur (25) ayant deux extrémités (25a,25b) aptes à pouvoir être raboutées dans une zone de raboutage, tel que, refermé sur lui-même avec les deux extrémités raboutées, il présente une structure de codeur constante y compris dans la zone de raboutage, et que sa longueur périphérique L2 soit choisie légèrement supérieure à la circonférence de la pièce support L1 et fonction d'une interface codeur/pièce (23) de sorte qu'un espace radial pièce/bande puisse être ménagé et que l'interface codeur/pièce (23) puisse être interposée ajustée dans cet espace. On place le tronçon de bande de codeur (25) autour de la pièce support (2), concentriquement, on le referme et on raboute ses deux extrémités (25a,25b), et on forme l'espace radial pièce/bande alors que l'interface codeur/pièce (23) est interposée ajustée dans cet espace, de sorte que le tronçon de bande de codeur (25) est conformé à la pièce support (2) et porté de façon fixe, solidaire en rotation, sur sa face périphérique (2a) par l'intermédiaire de l'interface codeur/pièce (23).
Description
L'invention concerne la réalisation d'un codeur destiné à faire partie d'un ensemble codeur/capteur. On connaît déjà un dispositif ayant un carter portant la bague extérieure d'un roulement dans la bague interne duquel est fixé un arbre apte et destiné à pivoter. Un tel dispositif est destiné par exemple à faire partie d'un véhicule. Un tel dispositif peut inclure un ensemble codeur/capteur. Le codeur, à contour circulaire est destiné à être porté de façon fixe par une pièce elle-même à contour circulaire, apte et destinée à pivoter comme la bague interne, le codeur étant donc lui-aussi apte et destiné à pivoter comme la bague interne. Le capteur est de position relative fixe par rapport au codeur et placé en face de lui. Un tel ensemble codeur/capteur est destiné à mesurer un paramètre de roulement tel que la vitesse ou la position. Selon un aspect et une réalisation connue, le codeur comporte une structure périodique de codage, magnétique, mécanique, optique ou autre.
Selon un autre aspect et une autre réalisation connue, le codeur a une forme cylindrique. Selon encore un autre aspect et encore une autre réalisation connue par exemple du document \NO 2007/012459 Ai, le codeur est formé à partir d'une bande de codeur inextensible, refermée sur elle-même de façon serrée sur, ou du moins en contact intime avec, la face périphérique extérieure circulaire d'une pièce support à laquelle elle est fixée. L'invention concerne le cas d'un codeur de forme cylindrique, réalisé à partir d'une bande de codeur. Une telle réalisation de codeur pose plusieurs problèmes.
La structure périodique de la bande de codeur impose que celle-ci ait une circonférence définie en correspondance avec la circonférence de la face périphérique de la pièce support, de sorte, à la fois, à être refermée sur elle-même en étant en contact intime sur cette face périphérique, et à présenter une structure périodique constante y compris dans la zone de raboutage des deux extrémités de la bande de codeur. En effet, si la bande de codeur est trop lâche par rapport à la pièce support, le maintien de la bande sur la pièce support et son entraînement en rotation par la pièce support ne sont plus garantis.
II n'est donc pas possible d'adapter la bande de codeur à tous les diamètres envisageables de pièces support. En outre, le serrage de la bande de codeur sur la pièce support impose usuellement l'utilisation de ponts d'accrochage placés en regard les uns des autres sur chaque extrémité de la bande, et reliés entre eux par des vis tangentielles, par exemple. Ces ponts d'accrochage en saillie présentent le risque d'être endommagés ou arrachés lors de la rotation de la pièce support.
Ces ponts d'accrochage en saillie présentent en outre l'inconvénient d'être volumineux ce qui peut empêcher l'installation du codeur dans des espaces encombrés ou de petite taille comme par exemple l'intérieur d'un roulement mécanique.
La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. Le problème à la base de l'invention est de prévoir un codeur, adaptable à tout diamètre de pièce mécanique rotative tout en conservant la continuité de la structure périodique de la bande de codage, en particulier au niveau du raboutage entre les extrémités de la bande de codage, et un serrage suffisant pour en assurer la cohésion en rotation. A cette fin, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un codeur porté de façon fixe sur la face périphérique cylindrique d'une pièce support, dans lequel : - on dispose d'une pièce support ayant une face périphérique cylindrique de circonférence Li, - on dispose d'une bande de codeur ayant une structure périodique de codage, - on dispose d'une interface codeur/pièce, apte à être interposée ajustée dans un espace radial pièce/bande apte à être ménagé entre la pièce support et la bande de codeur, - on isole de la bande de codeur un tronçon de bande de codeur ayant deux extrémités aptes à pouvoir être raboutées dans une zone de raboutage, tel que, refermé sur lui-même avec les deux extrémités raboutées, il présente une structure de codeur constante y compris dans la zone de raboutage, et que sa longueur périphérique L2 soit choisie légèrement supérieure à Li et fonction de l'interface codeur/pièce de sorte que l'espace radial pièce/bande puisse être ménagé et que l'interface codeur/pièce puisse être interposée ajustée dans cet espace, - on place le tronçon de bande de codeur autour de la pièce support, concentriquement, on le referme et on raboute ses deux extrémités, et on forme l'espace radial pièce/bande alors que l'interface codeur/pièce est interposée ajustée dans cet espace, de sorte que le tronçon de bande de codeur est conformé à la pièce support et porté de façon fixe, solidaire en rotation, sur sa face périphérique par l'intermédiaire de l'interface codeur/pièce.
Selon une réalisation, l'interface codeur/pièce comprend soit un moyen déformable, en particulier une couche de matériau compressible ou des saillies d'un matériau déformable, soit un moyen matériau durcissable, soit une combinaison d'un ou plusieurs moyens déformables et d'un ou plusieurs moyens matériaux durcissables, l'interface codeur/pièce étant déformée et/ou durcie alors qu'elle est interposée ajustée dans l'espace radial pièce/bande. Selon une réalisation, on dispose l'interface codeur/pièce sur la face périphérique de la pièce support, on place le tronçon de bande de codeur autour de la pièce support au niveau l'interface codeur/pièce, concentriquement, de manière à former le jeu radial pièce/bande alors que l'interface codeur/pièce est interposée ajustée dans ce jeu, et on referme et on raboute les deux extrémités du tronçon de bande de codeur.
Plus particulièrement, selon une réalisation, on dispose l'interface codeur/pièce sur une face périphérique du tronçon de bande de codeur, on place le tronçon de bande de codeur muni de l'interface codeur/pièce autour de la pièce support, concentriquement, de façon à interposer ajustée l'interface codeur/pièce dans un espace radial pièce/bande ménagé entre la face périphérique de la pièce support et la face périphérique du tronçon de bande de codeur, et on referme le tronçon de bande de codeur et on raboute ses deux extrémités. Dans ce cas, selon une réalisation, l'interface codeur/pièce comprend des pattes élastiques venues de matière avec le tronçon de bande de codeur et dans lequel on dispose l'interface codeur/pièce sur une face périphérique du tronçon de bande de codeur en définissant lesdites pattes élastiques dans la matière du tronçon de bande de codeur. Selon une réalisation, l'interface codeur/pièce comprend un moyen matériau durcissable et - on place le tronçon de bande de codeur autour de la pièce support, concentriquement, de façon à ménager un espace radial pièce/bande entre la face périphérique de la pièce support et une face périphérique du tronçon de bande de codeur, on referme le tronçon de bande de codeur sur lui-même et on raboute ses deux extrémités, et - on dispose le moyen matériau durcissable de l'interface codeur/pièce dans l'espace radial pièce/bande.
Dans ce cas, selon une réalisation, le moyen matériau durcissable de l'interface codeur/pièce est un matériau durcissable et dans lequel, après avoir disposé le moyen matériau durcissable dans l'espace radial pièce/bande, ledit moyen matériau durcissable solidifie. Plus particulièrement, selon une réalisation, le moyen matériau durcissable est solidifié par activation. Selon une réalisation, les deux extrémités du tronçon de bande de codeur sont raboutées par un moyen de liaison, en particulier une languette, ledit moyen de liaison étant fixé à chacune des deux extrémités du tronçon de bande de codeur par clinchage, rivetage, collage, soudage, sertissage, vissage ou un autre procédé d'assemblage. Selon une réalisation, le tronçon de bande de codeur comporte des moyens d'indexation apte à permettre un alignement des deux extrémités lors de leur raboutage de sorte que le tronçon de bande de codeur présente une structure de codeur constante y compris dans la zone de raboutage lorsque les extrémités sont raboutées. Selon une réalisation, le tronçon de bande de codeur comporte des moyens d'accrochage apte à permettre une immobilisation relative des deux extrémités lors de leur raboutage. Selon une réalisation, les moyens d'indexation et/ou d'accrochage sont des trous fournis périodiquement 40 le long du tronçon de bande de codeur. 30 35 Selon une réalisation, le tronçon de bande de codeur comporte une structure périodique de codage, en particulier une structure périodique magnétique, conductrice ou optique. Dans ce cas, selon une réalisation, la structure périodique de codage comprend une bande métallique munie de fenêtres régulièrement espacées. Plus particulièrement, selon une réalisation, la structure périodique de codage comprend en outre un élastomère magnétisé assemblé à la bande métallique.
Selon une réalisation, la pièce support est un arbre ou une bague intérieure ou extérieure d'un roulement. L'invention concerne également, selon un deuxième aspect, un procédé de réalisation d'un ensemble codeur/capteur comprenant un procédé de réalisation d'un codeur, et dans lequel on dispose un capteur en regard du tronçon de bande de codeur refermé, l'un parmi le capteur et le tronçon de bande de codeur émettant un champ magnétique, le capteur étant apte à mesurer une variation dudit champ magnétique à proximité du capteur. L'invention concerne également, selon un troisième aspect, un procédé de réalisation d'un ensemble codeur/capteur comprenant un procédé de réalisation d'un codeur, et dans lequel un capteur en regard du tronçon de bande de codeur refermé, le capteur étant apte à mesurer une variation des propriété optiques du tronçon de bande de codeur, en particulier de sa réflectance. Selon une réalisation d'un procédé de réalisation d'un ensemble codeur/capteur selon l'invention, la pièce mobile en rotation est une bague parmi une bague intérieure et une bague extérieure d'un roulement, et dans lequel le capteur est disposé sur l'autre bague parmi la bague intérieure et la bague extérieure du roulement. L'invention concerne en outre, selon un quatrième aspect, un codeur porté de façon fixe sur la face périphérique cylindrique d'une pièce support, le codeur comprenant : - un tronçon de bande de codeur placé autour de la pièce support, concentriquement, refermé sur lui- même, et comportant deux extrémités raboutées l'une avec l'autre dans une zone de raboutage, tel que, refermé sur lui-même avec les deux extrémités raboutées, le tronçon de bande de codeur présente une structure de codeur constante y compris dans la zone de raboutage, le tronçon de bande de codeur ayant une longueur L2 périphérique légèrement supérieure à Li de sorte qu'il forme un espace radial pièce/bande entre une pièce support et le tronçon de bande de codeur ; et - une interface codeur/pièce interposée ajustée dans l'espace radial pièce/bande de sorte que le tronçon de bande de codeur est conformé à la pièce support et porté de façon fixe solidaire en rotation sur sa face périphérique par l'intermédiaire de l'interface codeur/pièce.
L'invention concerne encore, selon un cinquième aspect, un ensemble codeur/capteur comprenant un codeur selon l'invention, et comportant en outre un capteur, l'un parmi le capteur et le tronçon de bande de codeur émettant un champ magnétique, le capteur étant apte à mesurer une variation dudit champ magnétique. L'invention concerne également, selon un sixième aspect, un ensemble codeur/capteur comprenant un codeur selon l'invention, et comportant en outre un capteur apte à mesurer une variation des propriétés optiques du tronçon de bande de codeur, en particulier de sa réflectance. L'invention concerne enfin, selon un septième aspect, un roulement mécanique comportant un codeur selon l'invention, dans lequel la pièce support est une bague parmi une bague intérieure et une bague extérieure du roulement, et comprenant un capteur disposé sur l'autre bague parmi la bague intérieure et la bague extérieure du roulement. Selon un avantage d'un des modes de réalisation, un codeur est prévu sur une pièce mobile en rotation, ne présentant pas de parties en saillie.
Selon un avantage d'un des modes de réalisation, un codeur est prévu sur une pièce mobile en rotation, dans lequel les contraintes mécaniques dans la bande de codage sont minimisées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints.
Sur les dessins : la figure 1 est une vue schématique en coupe de côté partielle d'un système tournant, la figure 2 est une vue partielle en perspective de dessus d'une bande de codeur selon un premier mode de réalisation, les figures 3a à 3c sont des vues schématiques partielles en perspective de côté de différentes étapes de réalisation d'un codeur selon un premier mode de réalisation, les figures 4a à 4d sont des vues similaires aux figues 3a à 3c de différentes étapes de réalisation d'un codeur selon un deuxième mode de réalisation, la figure 4e est une vue en coupe dans un plan normal à l'axe de rotation du système tournant, des moyens d'accrochage de la bande, la figure 5 est une vue similaire à la figure 2 pour un deuxième mode de réalisation de bande de codeur, la figure 6a est une vue schématique en perspective d'un tronçon de bande de codeur (représenté rabouté pour simplifier) selon un troisième mode de réalisation. la figure 6b est une vue en coupe transversale d'un ensemble codeur et pièce pour le mode de réalisation de la figure 6a. la figure 7 est une vue partielle en perspective d'une autre réalisation de raboutage. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
Un système tournant 1 comprend classiquement un arbre 2 s'étendant axialement selon un axe AA, et un boîtier extérieur 3 recevant l'arbre 2. Le système tournant est assemblé de sorte à permettre un mouvement relatif de rotation de l'arbre 2 et du boîtier extérieur 3 autour de l'axe AA de l'arbre. Un tel mouvement relatif de rotation peut par exemple être la rotation de l'arbre 2 autour de son axe AA par rapport au boîtier extérieur 3 fixe, ou un mouvement de rotation du boîtier extérieur 3 autour de l'arbre 2 fixe. Pour fixer les idées, on se référera par la suite au premier de ces deux cas, étant entendu que l'invention s'applique aussi bien à l'autre cas.
Par exemple, l'arbre 2 est un essieu ou une partie d'un essieu, et le boitier extérieur 3 est un carter d'essieu. Toutefois, de nombreuses autres applications sont possibles. En ce qui concerne les éléments décrits par référence à l'arbre 2, le terme « axial » se réfère à ce qui s'étend selon l'axe AA. Le terme « transversal » se réfère conventionnellement à ce qui est sensiblement perpendiculaire (y compris perpendiculaire) à l'axe AA. « Circonférentiel » se rapporte à ce qui entoure l'axe AA. Le système tournant 1 peut également comporter un roulement 4. Le roulement 4 est interposé entre l'arbre 2 et le boîtier extérieur 3. Le roulement 4, d'axe AA, comprend une bague intérieure 5, une bague extérieure 6 et, dans un espace E' entre les deux bagues 5 et 6, un agencement à corps roulants 7 incluant des corps roulants 8. Le cas échéant, les corps roulants 8 sont maintenus par une cage non représentée. Les corps roulants sont par exemple des rouleaux chacun d'axe BB. Les bagues 5 et 6 et l'agencement à corps roulants 7, et par voie de conséquence le roulement 4, peuvent faire l'objet de différentes variantes de réalisation. Le roulement 4 peut comporter des moyens d'étanchéité et des pièces, organes ou dispositifs annexes ou connexes. La bague intérieure 5 est montée rigidement calée sur l'arbre 2 et/ou la bague extérieure 6 est montée rigidement calée dans le boîtier extérieur 3.
Selon les réalisations, l'agencement à rouleaux 7 comporte soit une seule rangée de N corps roulants 8, soit deux rangées de corps roulants 8. D'autre part, l'agencement à corps roulants 7 est soit du type à rouleaux cylindriques, soit du type à rouleaux sphériques soit du type à rouleaux coniques. Ainsi, selon les réalisations, l'axe BB d'un corps roulant 8 est parallèle ou incliné par rapport à l'axe AA du roulement 4. Par ailleurs, et en particulier, il peut exister sur la bague intérieure 5 une surface périphérique cylindrique 9 décalée axialement par rapport aux corps roulants 8. La bague extérieure 9 peut comporter un siège 10 en regard d'une portion de la surface périphérique cylindrique 9.
On prévoit un système instrumenté 11 adapté pour déterminer la position angulaire ou la vitesse de rotation de l'arbre 2 par rapport au boîtier extérieur 3. Le système instrumenté comprend classiquement un codeur 12 et un capteur 13 complémentaires. Le codeur 12 est par exemple porté par l'arbre 2, fixe et solidaire en rotation par rapport à celui-ci. Le capteur 13 est alors porté par le boîtier extérieur 3. Le capteur 13 comprend une portion active de lecture 14 disposée à proximité ou simplement en regard du codeur 12. Le codeur 12 comprend une structure périodique selon la direction circonférentielle autour de l'axe AA. La portion active de lecture 14 du capteur 13 est apte à détecter la structure périodique. Un signal détecté par le capteur 13 est donc représentatif de la position angulaire relative de l'arbre 2 et du boîtier extérieur 3. En répétant les mesures dans le temps, un signal représentatif d'une vitesse relative de rotation de ces deux composants autour de l'arbre AA peut être détecté. Le signal peut être transmis par tout moyen approprié (par fil ou sans fil) à une unité informatisée (non représentée) qui le traite et peut déterminer des informations utiles. L'arbre 2 portant le codeur 12, par la suite, on désignera l'arbre 2 par la locution 'pièce support' 2. La pièce support 2 comporte une surface périphérique 2a cylindrique de révolution autour de l'axe AA. La surface périphérique 2a a un rayon R1 et une circonférence L1 (=2-rr.R1). Le codeur 12 se présente sous la forme d'un anneau présentant une surface périphérique extérieure 12a cylindrique de révolution autour de l'axe AA, et une surface périphérique intérieure 12b cylindrique de révolution autour de l'axe AA, opposée à la surface périphérique extérieure 12a. La surface périphérique intérieure 12b est en contact intime avec la surface périphérique 2a de la pièce support 2, est solidaire en rotation avec celle-ci, et par conséquent présente un rayon R1 et une circonférence L1. La surface périphérique extérieure 12a à un rayon R2' et une circonférence L2' (=2-rr.R2'). De fait, les grandeurs R2' et L2' sont supérieures aux grandeurs R1 et L1, respectivement. La figure 2 donne un premier exemple d'un procédé de réalisation d'un codeur 12. Le codeur 12 est réalisé à partir d'une bande de codeur 15, qui fait partie d'une bande multi-couches 29. La bande multi- couches 29 est une bande étroite de largeur I selon une direction V. La bande multi-couches 29 s'étend longitudinalement selon une direction U sur une longueur L très supérieur à I, et même très supérieure à L2' (pouvant atteindre par exemple plusieurs dizaines de mètres). La bande multi-couches 29 présente selon une direction W une épaisseur t inférieure à (ou au plus de l'ordre de) I. Le trièdre U, V, W est direct. La bande multi-couches 29 peut être orientée indépendamment du système tournant, mais est destinée à être orientée avec la direction V s'étendant parallèlement à l'axe AA du système tournant. La bande multi-couches 29 présente une surface supérieure 29a, qui est destinée à former la surface périphérique extérieure 12a du codeur, et une surface inférieure 29b, qui est destinée à former la surface périphérique inférieure 12a du codeur. Les surfaces inférieure 29b et supérieure 29a sont séparées de l'épaisseur t.
Dans cet exemple de réalisation, la bande multi-couches 29 est réalisée bi-couche. La bande multicouches 29 présente une couche supérieure 16 et une couche inférieure 17 assemblées ensemble. Les couches supérieure 16 et inférieure 17 se superposent dans le sens de l'épaisseur (selon la direction W). La couche supérieure 16 forme une bande de codeur 15 et comprend la face supérieure 29a de la bande multi-couches 29. La couche inférieure 17 comprend la face inférieure 29b de la bande multi-couches 29. La bande de codeur 15 comporte une structure périodique de codage 18. La structure périodique de codage 18 est périodique selon la direction U. Dans cet exemple de réalisation, la structure périodique de codage est une structure magnétique périodique de codage. C'est-à-dire qu'un champ magnétique émis depuis la structure périodique de codage 18 varie avec la position selon la direction U. Par exemple, un tel champ magnétique est un champ magnétique réfléchi ou transmis par la bande de codeur 15 d'un champ émis par un générateur de champ magnétique non représenté. Par exemple, la structure périodique de codage 18 comporte une alternance périodique de zones métalliques 18a et de creux 18b. Les creux 18b sont soit des zones vides comme représentées, soient des zones présentant un plus faible volume métallique, par exemple. Par exemple, une zone métallique 18a et un creux adjacent forment à eux deux une période de la structure périodique de codage 18. La période de la structure périodique de codage présente une longueur de période T. En variante, la structure périodique de codage peut être une structure optique périodique de codage et comporter des propriétés optiques variables selon la direction U. La structure périodique peut ainsi comporter une alternance périodique de zones ayant différentes propriétés optiques, par exemple une réflectance, une absorbance, une transmittance et/ou une émissivité différente(s). Un générateur optique, en particulier un générateur laser, peut émettre un faisceau lumineux apte à illuminer la structure périodique de codage 18 au niveau d'une zone de ladite structure. Le capteur 13 comporte une portion active de lecture 14 apte à déterminer des propriétés optiques de la structure périodique au niveau de la zone d'illumination, par exemple un capteur photosensible apte à collecter un faisceau lumineux réfléchit par la structure périodique de codage 18. Par exemple, une zone réfléchissante 18a et une zone absorbante adjacente 18b peuvent former à elles deux une période de la structure périodique de codage 18 de longueur de période T. La couche supérieure 16 comporte également des moyens d'indexation 19. Dans l'exemple représenté, les moyens d'indexation 19 sont réalisés par deux tronçons latéraux de la couche supérieure 16, étendus selon la direction longitudinale U. La structure périodique de codage 18 est reçue entre les deux tronçons latéraux 20a, 20b. Dans cet exemple, les deux tronçons latéraux 20a, 20b sont réalisés identiques. Dans cet exemple, ils sont également réalisés en phase l'un avec l'autre selon la direction U. Seul le tronçon 20a sera décrit ci- après. Celui-ci comporte une pluralité d'ouvertures (trous) 21 traversantes dans le sens de l'épaisseur. Les ouvertures 21 sont réparties de manière périodique selon la direction U. Par exemple, les ouvertures 21 sont prévues avec la même période que la structure périodique de codage 18. Par exemple, les ouvertures 21 sont prévues en phase avec la structure périodique de codage 18. Par exemple, un creux 18b est aligné entre deux ouvertures 21 des tronçons latéraux 20a et 20b. Les moyens d'indexation 19 sont par exemple utilisés par la machine de fabrication de la bande multicouches 29, pour déplacer la bande en cours de fabrication dans l'appareil de fabrication.
La couche supérieure 16 comporte également des moyens d'accrochage 22. Dans l'exemple présenté, les moyens d'accrochage 22 sont réalisés par des ouvertures 21 traversantes choisies des moyens d'indexation 19. Ils ne seront pas décrits plus en détail ci-après. La couche inférieure 17 comporte une interface codeur/pièce 23. L'interface codeur/pièce comprend un ou plusieurs éléments destinés à être disposés entre la pièce support 2 et la bande de codeur 15. La couche inférieure 17 est déformable, notamment selon la direction d'épaisseur. C'est-à-dire qu'en cas de sollicitations mécaniques dirigées selon la direction d'épaisseur W, appliquées à la bande multi-couches 29, et appliquées notamment à la fois à la couche supérieure 16 et à la couche inférieure 17, la couche inférieure 17 va se déformer plus que la couche supérieure 16. Notamment en cas de contraintes compressives appliquées selon cette direction, la couche inférieure 17 va se comprimer notamment plus que la couche supérieure 16. L'interface codeur/pièce 23 comprend un ou plusieurs éléments déformables selon la direction d'épaisseur. On choisit par exemple un ou plusieurs blocs de matériau compressible, par exemple élastomère, tels qu'une mousse en EPDM ou autre. Par exemple, on prévoit un bloc 24 de mousse s'étendant longitudinalement le long de la direction longitudinale U, et de largeur et d'épaisseur sensiblement constante selon les directions V et W, respectivement. On décrit ci-après un procédé de réalisation d'un codeur selon un premier mode de réalisation, utilisant la bande de codeur décrite ci-dessus en relation avec la figure 2.
Pour commencer, on isole de la bande multi-couches 29 un tronçon multi-couches 30. L'isolation se fait en découpant dans la bande multi-couches 29 un tronçon de longueur L2" inférieure à L2', d'épaisseur t et de largeur L. Le tronçon de bande de codeur 25 comprend deux extrémités 25a et 25b opposées selon la direction longitudinale U. La longueur L2" n'est pas forcément un multiple entier de la période T. Ainsi, L2" est compris entre nT et (n+1)T, où n est un entier : nT<L2<(n+1)T. La longueur L2" est strictement supérieure à 1:1, la longueur de la périphérie de la pièce support 2. Notamment, on choisit n tel que nT soit supérieur à 1:1, soit L1<nT<L2"<(n+1)T, c'est-à-dire qu'on choisit la longueur L2" pour qu'elle soit supérieure à un nombre entier de fois la période de la structure périodique de codage, lui-même supérieur à la longueur de la périphérie de la pièce support 2.
La portion de tronçon multi-couches 30 qui provient de la bande de codeur 15 est appelée tronçon de bande de codeur 25. Le tronçon de multi-couches 30 est aligné avec la pièce support 2, la direction V étant alignée avec l'axe AA de la pièce support 2. L'interface codeur/pièce 23 est disposée entre la structure périodique de codage 18 et la pièce support 2. Comme représenté sur la figure 3b, on place le tronçon multi-couches 30 autour de la pièce support 2. Ainsi, on enroule le tronçon multi-couches 30 autour de la pièce support 2, de manière à former une portion d'anneau cylindrique centré sur l'axe AA. L'interface codeur/pièce 23 est disposée entre la structure périodique de codage 18 et la pièce support 2, en appui sur la pièce support 2 sans être compressée. Dans l'exemple représenté, les deux extrémités 25a et 25b du tronçon de bande de codeur 25 sont situées au niveau des extrémités du tronçon multi-couches 30 et sont espacées l'une de l'autre dans le sens circonférentiel, sans recouvrement du tronçon de bande de codeur 25.
Puis, comme représenté sur la figure 3c, on déforme l'interface codeur/pièce 23 en, dans un premier temps, rapprochant l'une de l'autre les deux extrémités 25a et 25b du tronçon de bande de codeur 25, puis en superposant l'une des extrémités 25b à l'autre des extrémités 25a (plus visible sur la figure 3c) jusqu'à avoir un anneau dont la circonférence externe est un nombre entier de fois la période T de la structure périodique de codage. Dans cette configuration, on définit un espace radial pièce/bande E entre la structure périodique de codage 18 et la face périphérique cylindrique 2a de la pièce support 2. L'interface codeur/pièce 23 est compressée dans l'espace radial pièce/bande E entre la structure périodique de codage 18 et la face périphérique cylindrique 2a de la pièce support 2. Ainsi, l'interface codeur/pièce est interposée ajustée dans cet espace E. Dans cette configuration, l'interface codeur/pièce 23 est compressée de manière sensiblement uniforme le long de la périphérie de la pièce support 2. Le tronçon de bande de codeur 25 est maintenu centré sur l'axe AA. On raboute alors les deux extrémités 25a et 25b du tronçon de bande de codeur 25. Une fois les deux extrémités de tronçon multi-couches raboutées, le tronçon de bande de codeur 25 est conformé à la pièce support 2 et porté de façon fixe, solidaire en rotation autour de l'axe AA, sur sa face périphérique 2a par l'intermédiaire de l'interface codeur/pièce 23. La figure 4e donne un exemple de rabouttage des deux extrémités 25a et 25b du tronçon de bande de codeur 25. Dans cet exemple, les deux extrémités 25a et 25b sont superposées l'une à l'autre, jusqu'à amener en correspondance les moyens d'accrochage 22 portées par chaque extrémité. On désigne par 22a le moyen d'accrochage porté par l'extrémité 25a et par 22b le moyen d'accrochage porté par l'extrémité 25b. L'extrémité 25a est escamotée sous l'extrémité 25b, la surface périphérique extérieure 15a restant sensiblement cylindrique. Ceci passe par une compression accrue de l'interface codeur/pièce 23 dans la zone de rabouttage 31.
Les deux extrémités étant ici superposées, l'interface codeur/pièce 23 est ici beaucoup plus compressée, puisqu'une portion d'extrémité 23b de l'interface codeur/pièce 23 portée par l'extrémité 25b du tronçon de bande de codeur 25 est comprimée entre les deux extrémités 25a et 25b du tronçon de bande de codeur 25, et que la portion d'extrémité 23a de l'interface codeur/pièce 23 portée par l'extrémité 25a du tronçon de bande de codeur 25 est comprimée à la fois par l'extrémité 25a du tronçon de bande de codeur 25, l'extrémité 25b du tronçon de bande de codeur 25, et la portion d'extrémité 23b de l'interface codeur/pièce 23 prise entre ces deux extrémités. Les deux extrémités 25a et 25b sont assemblées ensemble par tout moyen approprié. Par exemple, un élément de liaison 26, par exemple une languette, s'étend à travers les deux orifices 22a et 22b et maintient les deux extrémités 25a et 25b ensemble. On procède par tout élément adapté connu de fixation, tel que vissage, sertissage, ou autre. On notera que l'écart radial entre l'extrémité 25a la plus radialement intérieure et la surface périphérique cylindrique 2a de la pièce support 2 permet une fixation utilisant un élément de liaison radial 26.
Dans cette configuration, le tronçon de bande de codeur 25 est conformé à la pièce support 2 et porté de façon fixe, solidaire en rotation autour de l'axe AA, sur sa face périphérique 2a par l'intermédiaire de l'interface codeur/pièce 23. La longueur L2 de la surface supérieure 15a du tronçon de bande de codeur 25 est un nombre entier de fois la période T. La longueur L2 est inférieure à L2" du fait de la superposition des deux extrémités 25a et 25b du tronçon de bande de codeur 25. Ainsi, peu importe la longueur L2", du moment qu'elle est supérieure à L2, L2" peut être choisi différent d'un nombre entier de fois la période T. On fournit un codeur de longueur L2 un nombre entier de fois la période T par ajustement de l'interface codeur/pièce 23. On peut ainsi s'adapter à des pièces supports de périphérie de différentes longueurs, simplement en déformant plus ou moins l'interface codeur/pièce 23, du moment que le rabouttage soit effectué de manière à ce que le tronçon de bande de codeur 25 soit solidaire en rotation de la pièce support 2, sans glissement entre l'arbre 2 et l'interface codeur/pièce 23. Une telle déformation de l'interface codeur/pièce 23 peut rester dans la plage élastique, dans la plage de fonctionnement prévue pour l'interface codeur/pièce 23. Comme visible sur la figure 4a, on décrit un autre exemple de procédé utilisant les mêmes composants que le procédé ci-dessus. Dans cette variante, on fournit une interface codeur/pièce 23 qui n'est pas assemblée à la structure périodique de codage 18. On assemble cette interface codeur/pièce 23 à l'arbre 2, par exemple par collage, comme représenté sur la figure 4b. Dans cette configuration, l'interface codeur/pièce 23 est sensiblement au repos. Puis on fournit un tronçon de bande de codeur 25 sensiblement de la même manière qu'on a fourni l'interface codeur/pièce 23 précédemment, et on entoure l'arbre 2 en superposant le tronçon de bande de codeur 25 à l'interface codeur/pièce 23 comme visible sur la figure 4c. Puis on raboutte les deux extrémités 25a et 25b en comprimant l'interface codeur/pièce 23 comme expliqué précédemment (figures 4d, 4e). Le cas échéant, on retire un peu du matériau de l'interface codeur/pièce 23 localement pour procéder au raboutage.
La description qui vient d'être faite fait référence à une structure périodique de codage magnétique ou optique passive. En variante, on peut utiliser d'autres structures périodiques de codage. On a par exemple recours à une structure périodique de codage magnétique active. Dans un exemple de réalisation d'une telle structure, comme visible sur la figure 5, on peut utiliser un tronçon de bande de codeur 25 représenté sur la figure 2, et surmouler celui-ci d'une matière élastomère 27 magnétisée périodiquement. La matière élastomère 27 peut ainsi comporter des zones alternées 27a, 27b, respectivement magnétisées selon des directions différentes. Les zones 27a, 27b sont en particulier magnétisées selon la direction longitudinale U d'extension du tronçon de bande de codeur 25. On notera que les moyens d'indexation et d'accrochage ne sont pas représentés sur la figure 5 pour simplifier, mais qu'on dispose le cas échéant des mêmes moyens que dans le mode de réalisation précédent, non surmoulés. La figure 6a décrit un autre mode de réalisation. Dans les modes de réalisation précédents, le tronçon bande de codeur 25 et l'interface codeur/pièce 23 sont réalisées sensiblement différentes, et assemblées ensemble. Dans le mode de réalisation de la figure 6, on comprend que l'interface codeur/pièce 23 est venue de matière avec le tronçon de bande de codeur 25. Le tronçon de bande de codeur 25 est réalisé sensiblement comme dans les modes de réalisation précédents. Toutefois, on réalise des saillies 28 sous forme de pattes 28' élastiques métalliques comprenant une extrémité liée au tronçon de bande de codeur 25, et une extrémité opposée libre. Les pattes 28' s'étendent sensiblement radialement vers l'intérieur, et latéralement vers l'extérieur. On prévoit par exemple deux rangées de pattes 28' symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan médian du tronçon de bande de codeur 25 normal à l'axe AA. De telles pattes 28' sont par exemple formées par emboutissage quand on forme les creux 18b comme des fenêtres 32 vides. Le procédé de réalisation du codeur est sensiblement identique au premier mode de réalisation, si ce n'est qu'on remplace la compression de l'élastomère formant l'interface codeur/pièce 23 par la déformation élastique des pattes 28', comme visible sur la figure 6b. Dans ce mode de réalisation, à la place ou en plus du rabouttage par élément de liaison mécanique 26, on peut utiliser un matériau durcissable pour fixer solidaires en rotation le tronçon de bande de codeur 25 et la pièce support 2. Ainsi, maintenant le tronçon de bande de codeur 25 concentrique avec l'axe AA par déformation des pattes 28', et à la longueur souhaitée correspondant à un nombre entier de fois la période T, on introduit un matériau durcissable, par exemple fluide, pâteux ou liquide dans l'espace radial pièce/bande E, et on maintient le tronçon de bande de codeur 25 dans cette position jusqu'à durcissement suffisant du matériau durcissable. Le durcissement est le cas échéant réalisé par activation du matériau (par chaleur, lumière, ou autre), ou simplement au fil du temps.
En variante encore, on n'utilise pas nécessairement les pattes 28'. Par conséquent, le matériau durcissable constitue l'unique interface codeur/pièce s'étendant dans l'espace radial pièce/bande. La figure 7 présente une variante de réalisation de rabouttage des deux extrémités 25a et 25b, où l'interface codeur/pièce 23 n'est pas représentée. Dans ce mode de réalisation, une fenêtre 33 est réalisée dans une des deux extrémités. La fenêtre 33 est découpée dans la structure périodique de codage 18 entre les deux tronçons latéraux 20a et 20b. Ainsi, au niveau de l'extrémité 25b, seuls les deux tronçons latéraux 20a et 20b recouvrent les tronçons latéraux de l'autre extrémité 25a, de sorte à être fixés à ceux-ci. Ce recouvrement se fait par une légère cambrure des tronçons latéraux 20a et 20b dans cette extrémité 25b. La structure périodique de codage suit quant à elle une géométrie parfaitement cylindrique sans cambrure. Le codeur 12, selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits ci-dessus, est placé en regard du capteur 13 représenté sur la figure 1. Le capteur détecte la structure périodique de codage, et transmet le signal détecté à un calculateur programmé pour la traiter. En variante, le codeur n'est pas forcément réalisé sur l'arbre 2. Le système instrumenté 11 comprenant le codeur 12 et le capteur 13, pourrait être intégré dans un roulement 4. Par exemple, le codeur 12 est fixé à la bague intérieure 5, par exemple sur la surface périphérique cylindrique 9, et le capteur est fixé en regard, sur la bague extérieure 5.
Claims (18)
- REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'un codeur porté de façon fixe sur la face périphérique cylindrique d'une pièce support, dans lequel : - on dispose d'une pièce support (2) ayant une face périphérique cylindrique (2a) de circonférence - on dispose d'une bande de codeur (15) ayant une structure périodique de codage, - on dispose d'une interface codeur/pièce (23), apte à être interposée ajustée dans un espace radial pièce/bande (E) apte à être ménagé entre la pièce support (2) et la bande de codeur (15), - on isole de la bande de codeur (15) un tronçon de bande de codeur (25) ayant deux extrémités 10 (25a,25b) aptes à pouvoir être raboutées dans une zone de raboutage (31), tel que, refermé sur lui-même avec les deux extrémités raboutées, il présente une structure de codeur constante y compris dans la zone de raboutage (31), et que sa longueur périphérique t2 soit choisie légèrement supérieure à L1 et fonction de l'interface codeur/pièce (23) de sorte que l'espace radial pièce/bande (E) puisse être ménagé et que l'interface codeur/pièce (23) puisse être interposée ajustée dans cet espace (E), 15 - on place le tronçon de bande de codeur (25) autour de la pièce support (2), concentriquement, on le referme et on raboute ses deux extrémités (25a,25b), et on forme l'espace radial pièce/bande (E) alors que l'interface codeur/pièce (23) est interposée ajustée dans cet espace (E), de sorte que le tronçon de bande de codeur (25) est conformé à la pièce support (2) et porté de façon fixe, solidaire en rotation, sur sa face périphérique (2a) par l'intermédiaire de l'interface codeur/pièce (23).
- 2. Procédé de réalisation d'un codeur selon la revendication 1, dans lequel l'interface codeur/pièce (23) comprend soit un moyen deformable, en particulier une couche (17) de matériau compressible ou des saillies (28) d'un matériau deformable, soit un moyen matériau durcissable, soit une combinaison d'un ou plusieurs moyens déformables et d'un ou plusieurs moyens matériaux durcissables, l'interface 25 codeur/pièce (23) étant déformée et/ou durcie alors qu'elle est interposée ajustée dans l'espace radial pièce/bande (E).
- 3. Procédé de réalisation d'un codeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel - on dispose l'interface codeur/pièce (23) sur la face périphérique (2a) de la pièce support (2), 30 - on place le tronçon de bande de codeur (25) autour de la pièce support (2) au niveau l'interface codeur/pièce (23), concentriquement, de manière à former le jeu radial pièce/bande (E) alors que l'interface codeur/pièce (23) est interposée ajustée dans ce jeu, et - on referme et on raboute les deux extrémités (25a,25b) du tronçon de bande de codeur (25). 35
- 4. Procédé de réalisation d'un codeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel - on dispose l'interface codeur/pièce (23) sur une face périphérique (2a) du tronçon de bande de codeur (25), - on place le tronçon de bande de codeur (25) muni de l'interface codeur/pièce (23) autour de la pièce support (2), concentriquement, de façon à interposer ajustée l'interface codeur/pièce dans un espace 40 radial pièce/bande E) ménagé entre la face périphérique (2a) de la pièce support (2) et la face périphérique du tronçon de bande de codeur (25), et - on referme le tronçon de bande de codeur (25) et on raboute ses deux extrémités (25a, 25b). 20
- 5. Procédé de réalisation d'un codeur selon la revendication 4, dans lequel l'interface codeur/pièce (23) comprend des pattes élastiques venues de matière avec le tronçon de bande de codeur (25) et dans lequel on dispose l'interface codeur/pièce (23) sur une face périphérique du tronçon de bande de codeur (25) en définissant lesdites pattes élastiques (28') dans la matière du tronçon de bande de codeur (25).
- 6. Procédé de réalisation d'un codeur selon rune quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'interface codeur/pièce (23) comprend un moyen matériau durcissable et dans lequel - on place le tronçon de bande de codeur autour de la pièce support (2), concentriquement, de façon à ménager un espace radial pièce/bande (E) entre la face périphérique (2a) de la pièce support (2) et une 10 face périphérique du tronçon de bande de codeur (25), on referme le tronçon de bande de codeur (25) sur lui-même et on raboute ses deux extrémités (25a, 25b), et - on dispose le moyen matériau durcissable de l'interface codeur/pièce (23) dans l'espace radial pièce/bande (E). 15
- 7. Procédé de réalisation d'un codeur selon la revendication 6, dans lequel le moyen matériau durcissable de l'interface codeur/pièce (23) est un matériau durcissable et dans lequel, après avoir disposé le moyen matériau durcissable dans l'espace radial pièce/bande (E), ledit moyen matériau durcissable solidifie. 20
- 8. Procédé de réalisation d'un codeur selon la revendication 7, dans lequel le moyen matériau durcissable est solidifié par activation.
- 9. Procédé de réalisation d'un codeur selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel tes deux extrémités (25a,25b) du tronçon de bande de codeur (25) sont raboutées par un moyen de liaison (26), en 25 particulier une languette, ledit moyen de liaison (26) étant fixé à chacune des deux extrémités (25a,25b) du tronçon de bande de codeur (25) par clinchage, rivetage, collage, soudage, sertissage, vissage ou un autre procédé d'assemblage.
- 10. Procédé de réalisation d'un codeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel 30 le tronçon de bande de codeur (25) comporte des moyens d'indexation (19) apte à permettre un alignement des deux extrémités (25a,25b) lors de leur raboutage de sorte que le tronçon de bande de codeur (25) présente une structure de codeur constante y compris dans la zone de raboutage (31) lorsque les extrémités (25a,25b) sont raboutées. 35
- 11. Procédé de réalisation d'un codeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le tronçon de bande de codeur (25) comporte des moyens d'accrochage (22) apte à permettre une immobilisation relative des deux extrémités (25a, 25b) lors de leur raboutage.
- 12. Procédé de réalisation d'un codeur selon l'une quelconque des revendications 10 à 11, dans 40 lequel les moyens d'indexation (19) et/ou d'accrochage (22) sont des trous (21) fournis périodiquement le long du tronçon de bande de codeur.5
- 13. Procédé de réalisation d'un codeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le tronçon de bande de codeur (25) comporte une structure périodique de codage (18), en particulier une structure périodique magnétique, conductrice ou optique.
- 14. Procédé de réalisation d'un codeur selon la revendication 13, dans lequel la structure périodique de codage (18) comprend une bande métallique munie de fenêtres (32) régulièrement espacées.
- 15. Procédé de réalisation d'un codeur selon la revendication 14, dans lequel la structure périodique de codage (18) comprend en outre un élastomère magnétisé assemblé à la bande métallique.
- 16. Procédé de réalisation d'un codeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel la pièce support (2) est un arbre ou une bague intérieure (5) ou extérieure (6) d'un roulement (4).
- 17. Procédé de réalisation d'un ensemble codeur/capteur comprenant un procédé selon l'une 15 quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel on dispose un capteur (13) en regard du tronçon de bande de codeur (25) refermé, l'un parmi le capteur (13) et le tronçon de bande de codeur (25) émettant un champ magnétique, le capteur (13) étant apte à mesurer une variation dudit champ magnétique à proximité du capteur (13). 20
- 18. Procédé de réalisation d'un ensemble codeur/capteur comprenant un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel on dispose un capteur (13) en regard du tronçon de bande de codeur (25) refermé, le capteur (13) étant apte à mesurer une variation des propriété optiques du tronçon de bande de codeur (25), en particulier de sa réflectance. 25 19, Procédé selon la revendication 17 ou la revendication 18, dans lequel la pièce (2) mobile en rotation est une bague parmi une bague intérieure (5) et une bague extérieure (6) d'un roulement, et dans lequel le capteur (13) est disposé sur l'autre bague parmi la bague intérieure (5) et la bague extérieure (6) du roulement. 0 20. Codeur porté de façon fixe sur la face périphérique cylindrique d'une pièce support, le codeur comprenant : - un tronçon de bande de codeur (25) placé autour de la pièce support (2), concentriquement, refermé sur lui-même, et comportant deux extrémités (25a,25b) raboutées l'une avec l'autre dans une zone de raboutage (31), tel que, refermé sur lui-même avec les deux extrémités (25a,25b) raboutées, le tronçon 35 de bande de codeur (25) présente une structure de codeur constante y compris dans la zone de raboutage (31), le tronçon de bande de codeur (25) ayant une longueur L2 périphérique légèrement supérieure à L1 de sorte qu'il forme un espace radial pièce/bande (E) entre une pièce support (2) et le tronçon de bande de codeur (25) ; et - une interface codeur/pièce (23) interposée ajustée dans l'espace radial pièce/bande (E) de sorte que le 40 tronçon de bande de codeur (25) est conformé à la pièce support (2) et porté de façon fixe solidaire en rotation sur sa face périphérique (2a) par l'intermédiaire de l'interface codeur/pièce (23).1021. Ensemble codeur/capteur comprenant un codeur selon la revendication 20, et comportant en outre un capteur (13), l'un parmi le capteur (13) et le tronçon de bande de codeur (25) émettant un champ magnétique, le capteur (13) étant apte à mesurer une variation dudit champ magnétique. 22. Ensemble codeur/capteur comprenant un codeur selon la revendication 20, et comportant en outre un capteur (13) apte à mesurer une variation des propriétés optiques du tronçon de bande de codeur (25), en particulier de sa réflectance. 23. Roulement mécanique comportant un codeur selon la revendication 20, dans lequel la pièce support (2) est une bague parmi une bague intérieure (5) et une bague extérieure (6) du roulement, et comprenant un capteur (13) disposé sur l'autre bague parmi la bague intérieure (5) et la bague extérieure (6) du roulement.
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